Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperaturmessung Pool


von Larsen (Gast)


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Guten Morgen, ich möchte die Temperatur meines Pools an meine selbst 
gebastelte Hausautomatisierung anbinden. Ich bin mir aber nicht ganz 
einig, ob eine galvanische Trennung zwingend notwendig ist - was sagt 
Ihr dazu?
Als Sensor wollte ich KTY oder PT1000 in Kunststoffverguss nehmen und 
per Kabelverschraubung in eine Rohr einsetzen.

von A0 S. (as0)


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ich kann dir zu deiner eigentlichen frage leider nichts sagen, aber bist 
du dir bei der sensorwahl sicher? habe mir letztens zufällig ein paar 
angesehen, der ds18b20 sollte für die meisten dieser anwendungen besser 
geeignet sein als ein (ständig zu kalibrierender) pt100(0).

beide gibt es übrigens vom freundlichen chinesen im auktionshaus der 
wahl vergossen in metallröhren mit diversen kabellängen um günstiges 
geld.

mfg

von Larsen (Gast)


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ich kann sicherlich auch sowas nehmen, aber warum sollte ich die 
meinigen sensoren STÄNDIG kalibrieren müssen?

von A0 S. (as0)


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natürlich nicht ständig, aber regelmäßig. ich weiß auch nicht gesichert 
wie schlimm es wäre wenn man es nicht tut, weiß aber dass sie in der 
industrie in fixen intervallen mit referenzen abgeglichen werden.

vermutlich ist das für einen pool ohnehin unerheblich, wollte nur auf 
eine weitere möglichkeit hinweisen, nichts für ungut.

mfg

edit: fixe intervalle in der größenordnung von monaten, nicht sekunden 
oder so ;)

von Larsen (Gast)


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da hast du recht, hab mir zum test mal einen sack voll ds18b20 bestellt. 
von den kty hätte ich halt nur noch etwa 30-40 zu liegen gehabt. ;-)

von Reinhard Kern (Gast)


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A0 S0 schrieb:
> natürlich nicht ständig, aber regelmäßig. ich weiß auch nicht gesichert
> wie schlimm es wäre wenn man es nicht tut, weiß aber dass sie in der
> industrie in fixen intervallen mit referenzen abgeglichen werden.

Das ist totaler Unsinn. Mit welchen Referenzen denn? Für einen 
Temperatursensor braucht man einen Präzisionsthermostaten. Ich schätze 
mal, von 1000 Pt100 wird vielleicht einer kalibriert. Wozu sollte man 
sich denn sonst einen hochstabilen Platinwiderstand kaufen?

Die Firma, von der du angeblich gesichert weisst, dass sie ihre Pt100 
regelmässig ausbaut und im Labor kalibriert würde ich gern kennenlernen. 
In unserer Galvanoanlage waren sicher einige zig davon verbaut, die zu 
kalibrieren hätte einen Produktionsausfall von geschätzt 50000 Euro 
verursacht.

Gruss Reinhard

von Larsen (Gast)


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ursprünglich wollt ich halt den pt1000 um eine recht genaue 
wassertemperatur zu erhalten.

von Larsen (Gast)


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so 0,5grad von den ds18b20 ist ja schon eine sehr magere auflösung

von A0 S. (as0)


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wie ich gesagt habe, habe ich selbst keine erfahrung damit. die dinger 
werden, soweit ich weiß, nicht ausgebaut sondern an ort und stelle 
überprüft, das genaue verfahren kenne ich nicht. hierzu wird, soweit ich 
mich erinnere, jeder sensor in einem gerät auf eine definierte 
temperatur gebracht und der messwert dann mit der referenz verglichen. 
die produktion wird dabei natürlich eingestellt, die sensoren aber eben 
nicht ausgebaut. falls ich hier mit dem begriff der kalibrierung falsch 
gelegen bin, so bitte ich dies zu verzeihen und / oder mich zu 
erleuchten.

ich habe nicht gewusst, dass larsen andere sensoren bereits besitzt, 
sonst hätte ich nicht von den ds18b20 angefangen. ich wollte nur den 
grund aufzeigen, aufgrund dessen ich mich für ebenjene ds18b20 und gegen 
die pt100/pt1000 entschieden habe.

das alles führt aber zu sehr zu einer debatte über für und wider 
bestimmter sensoren bzw. über meine nachweislich geringe 
elektrotechnische erfahrung, ich wollte eigentlich nur einen denkanstoß 
liefern. insofern bitte ich um weitere klärung der nicht 
thread-relevanten themen per pm.

mfg

edit: das mit der auflösung habe ich mir damals auch gedacht, allerdings 
war mir dann eine höhere genauigkeit gefühlsmäßig wichtiger als eine 
höhere auflösung.

von Larsen (Gast)


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die genauigkeit ist mir erstmal unwichtig, wichtiger ist auflösung und 
linearität im notwendigen bereich von 20-40 grad =)

von Cheffe (Gast)


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Moin,

wenn man eine gewisse Messunsicherheit einhalten muss, dann ist 
natürlich eine regelmäßige Kalibrierung Pflicht. Aber: Aus beruflicher 
Erfahrung kann ich sagen, dass z.B. 1/3 DIN B Pt100, welche in einem 
Glaskörper eingeschmolzen sind, die permanent in Betrieb sind und vor 
allem während des Betriebes keinem thermischen Stress 
(Temperatursprünge) ausgesetzt sind, zumindest innerhalb von fünf Jahren 
um nicht mehr als 0,05K driften.


<Kopfschütteln>
@Larsen (Gast)
die genauigkeit ist mir erstmal unwichtig, wichtiger ist auflösung und
linearität im notwendigen bereich von 20-40 grad =)

Also Du hast lieber fünf stellen hinter dem Komma bei einer 
Messunsicherheit von 1K als vieleicht eine Stelle mit 0,2K 
Messunsicherheit?

</Kopfschütteln>


Gruß
Cheffe

von Larsen (Gast)


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ich habe lieber eine absolute abweichung vom istwert als eine abweichung 
in der linearität, denn das ist sehr einfach kalibrierbar. JA

von Cheffe (Gast)


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Moin,

kalibrierbar ist in der Messtechnik vieles. Ich vermute, dass Du hier 
den falschen Begriff verwendest. Was willst Du denn konkret ausdrücken?



Gruß
Cheffe

von Michael (Gast)


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A0 S0 schrieb:
> wie ich gesagt habe, habe ich selbst keine erfahrung damit. die dinger
> ...
> grund aufzeigen, aufgrund dessen ich mich für ebenjene ds18b20 und gegen
> die pt100/pt1000 entschieden habe.

Sind die DS18b20 selbst kalibrierend oder warum meinst du, dass die 
Daten stabiler als die eines Pt1000 sein sollten?

Welche Genauigkeitsanforderungen werden denn bei den monatlich 
kalibierten Sensoren im Vergleich zum DS18b20 gestellt?

von Artur R. (artur2000)


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Larsen schrieb:
> so 0,5grad von den ds18b20 ist ja schon eine sehr magere auflösung

Der ds18b20 hat eine Auflösung von 0,0625°C.
Die 0,5°C ist die mögliche Mess-Tolleranz nach oben und unten.

Ich glaube, besser bekommst du das mit einem PT100 und dem AD Wandler 
des uC nicht hin.

Das eizige was ich als negativ betrachte, beim ds18b20, ist das relativ 
langsame Busprotokoll.

von Klaus W. (mfgkw)


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Um die Temperaturänderung eines Pools abzubilden, wird er schnell genug 
sein - selbst wenn man das Programm auf PC-Seite noch in Java strickt.

von Cheffe (Gast)


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Das Wort "selbstkalibrierend" ist absoluter Schwachsinn!


Cheffe

von Purzel H. (hacky)


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Weshalb ist hoehere Aufloesung vor Genauigkeit schwer nachvollziehbar ?

von Cheffe (Gast)


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Hex Oschi (Firma: Jetzt Nicht) schrieb: Weshalb ist hoehere Aufloesung 
vor Genauigkeit schwer nachvollziehbar ?


Moin,  wozu soll das den gut sein? Das ist einfach blödsinnig.

mfg
Cheffe

von A0 S. (as0)


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@michael
die ds1820 sind, soweit ich mich eingelesen habe bereits kalibriert und 
beim aus-der-packung-nehmen-und-anschließen daher genauer. ich habe 
keine persönliche erfahrung mit den pt100(0), die sache mit deren 
kalibrierung weiß ich aus dritter hand, aus diesem grund habe ich mich 
auch für die ds1820 entschieden (zum basteln, dort also schon 
erfahrung).

die pt1000 werden übrigens tatsächlich alle paar wochen kalibriert, die 
anforderungen sind vergleichbar mit denen der lebensmittelindustrie, 
also eher hoch. dafür wird natürlich die anlage nicht gestoppt, sondern 
die kalibrierung wird in der zeit vorgenommen in der die produktion 
sowieso steht. die sensoren werden hierzu übrigens ausgeschraubt und in 
einen behälter gegeben (also wohl auf eine definierte temperatur 
gebracht) und dann ausgemessen, abweichungen dann im "system" 
ausgeglichen.

@auflösung vs. genauigkeit
wenn das jemand möchte, soll es so sein. ich hätte es lieber andersrum, 
aber lustigerweise gehts hier ja gar nicht darum ;) könnte bitte 
irgendjemand dem TE endlich die eigentliche fragestelung beantworten? es 
sind mehr als genug mehr als fähige leute hier, also dürfte das nicht so 
schwer werden. ich wüsste nicht, was eine galvanische trennung bei 
dieser anwendung zwingend erforderlich macht.

mfg

von Olaf (Gast)


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> Moin,  wozu soll das den gut sein? Das ist einfach blödsinnig.

Warum? Traditionell reicht zum temperaturmessen des Pools das kurze 
reintauchen des grossen Zeh. Das fuehrt zu einer relativ bewertung mit 
der persoelichen Wohlfuehltemperatur.

Eine Digitalanzeige braucht man nur weil es cool ist und dazu braucht 
man natuerlich auch ein paar Nachkommastellen.Daher macht der OP schon 
alles richtig.

Ein anderes Thema, glaubt einer von euch die Anzeige die eure 
Klimaautomatik im Auto anzeigt hat irgendetwas mit der echten Temperatur 
zutun? Da laeuft das ganz genauso.

Olaf

von Michael (Gast)


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A0 S0 schrieb:
> die ds1820 sind, soweit ich mich eingelesen habe bereits kalibriert und
> beim aus-der-packung-nehmen-und-anschließen daher genauer. ich habe
> keine persönliche erfahrung mit den pt100(0), die sache mit deren
> kalibrierung weiß ich aus dritter hand, aus diesem grund habe ich mich
> auch für die ds1820 entschieden (zum basteln, dort also schon
> erfahrung).

Der Ptxxx wird bei der Herstellung abgeglichen und ermöglich dadurch , 
dass z.B. ein Sensoraustausch ohne Neukalibrierung möglich ist.

Kurz aus Wikipedia: "Die Widerstandsänderung ist in DIN EN 60751 
(2009-05) festgelegt.
Vorteil der Standardisierung des Nennwiderstands und der 
Widerstandsänderung ist die leichte Austauschbarkeit der 
Temperaturfühler, ohne dass anschließend eine Neukalibrierung der 
Messkette notwendig wird."

von Klaus W. (mfgkw)


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Daß bei Problem bei der Messung mit einem Pt100* ist auch weniger der 
Sensor selbst, als die Elektrnik drumrum.

Bei einem DS18... wird das Signal gleich vor Ort digitalisiert, dann muß 
nur noch die Übertragung klappen - das tut sie fehlerfrei oder gar 
nicht.

von Cheffe (Gast)


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@Michael

Moin, fein abgeschrieben und nachgeplappert. Fakt ist, dass z.B. ein 1/3 
DIN B Pt100 bei 0°C schon eine Abweichung von 0,1K haben darf. Im worst 
case zeigen zwei Pt100 also um 0,2K verschieden an. Dieses kann ich aus 
meiner täglichen Praxis auch so bestätigen.

Auch ist es Unsinn, nur den Fühler zu kalibriern. Die Auswerteelektronik 
und Hilfsgeräte müssen auch kalibriert werden.


Kann man nun im Produktionsprozess z.B. mit 0,5K Messunsicherheit leben, 
dann kann einfach ein entsprechender Pt100 gegen einen anderen getauscht 
werden.


mfg
Cheffe

von Jack (Gast)


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von Lehrmann M. (ubimbo)


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Larsen schrieb:
> Guten Morgen, ich möchte die Temperatur meines Pools an meine selbst
> gebastelte Hausautomatisierung anbinden.

Jack schrieb:
> Ich helfe gerne
>
> http://www.elecsa.biz/Krabbe-Pool-Schwimmbad-Teich...

FAIL !!!

von Anton (Gast)


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Tolle Diskussion hier, nur der TO wartet vergeblich auf
die Beantwortung seiner Frage.
Ob es zwingend (z.B. VDE) vorgeschrieben ist den Meßfühler
galvanisch zu trennen, weiß ich momentan nicht sicher.

Aus Erfahrung und Vorsicht würde ich die Messung an geeigneter
Stelle galvanisch vom selbst gebauten Hausbus trennen.

Sollte auf der Hausbusseite etwas passieren kann der
Temperaturtfühler keinesfalls die Phase in den Pool kontaktieren.
In der "anderen" Richtung dürfte die Gefahr geringer sein.


Weil sich digitale Signale z.B. per Optokoppler einfach
galvanisch trennen lassen, würde ich zum Messen einen
guten digitalen Fühler beschaffen, der die geforderten
Anforderungen (ob sinnvoll sei dahingestellt) erfüllt.

Schöne Ostern

von Arc N. (arc)


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Reinhard Kern schrieb:
> Das ist totaler Unsinn. Mit welchen Referenzen denn? Für einen
> Temperatursensor braucht man einen Präzisionsthermostaten. Ich schätze
> mal, von 1000 Pt100 wird vielleicht einer kalibriert. Wozu sollte man
> sich denn sonst einen hochstabilen Platinwiderstand kaufen?

Damit man nicht alle paar Tage kalibrieren muss...

> Die Firma, von der du angeblich gesichert weisst, dass sie ihre Pt100
> regelmässig ausbaut und im Labor kalibriert würde ich gern kennenlernen.

Alle die ich kenne kalibrieren regelmäßig. Einige in ihren eigenen 
Kalibrierlaboren. Kalibrierintervalle von wöchentlich 
(+Vergleichsmessung bei einer Temperatur vor jeder kritischen Messung) 
bis mehrere Jahre.

> In unserer Galvanoanlage waren sicher einige zig davon verbaut, die zu
> kalibrieren hätte einen Produktionsausfall von geschätzt 50000 Euro
> verursacht.

Normalerweise baut man auch nicht alle gleichzeitig aus und hat an den 
kritischen Stellen nicht nur einen Sensor.

> Gruss Reinhard

A0 S0 schrieb:
> @michael
> die ds1820 sind, soweit ich mich eingelesen habe bereits kalibriert und
> beim aus-der-packung-nehmen-und-anschließen daher genauer. ich habe
> keine persönliche erfahrung mit den pt100(0), die sache mit deren
> kalibrierung weiß ich aus dritter hand, aus diesem grund habe ich mich
> auch für die ds1820 entschieden (zum basteln, dort also schon
> erfahrung).

Jeder PTxxx (zumindest wenn sich die Hersteller an die Normen halten) 
ist kalibriert bzw. es wird garantiert das die Norm eingehalten wird.

Zu dem Schwachsinn über die angeblich bessere Stabilität des DS1820S:
Das Teil driftet laut DB typ. +-0.2 K pro 1000 Stunden, wenn es bei 125 
°C betrieben wird.
Vernünftige PT100 driften < 0.1 K pro Jahr (zumindest solange sie nicht 
an ihren Grenzen bzw. unter ungünstigen Umweltbedingungen betrieben 
werden). Bei niedrigeren Temperaturen wesentlich weniger.

von A0 S. (as0)


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@anton
yay, eine antwort :)

@arc net
mag sein, aber ich verwende den ja sowieso nur zum basteln. ich sage ja 
auch nicht dass x besser als y ist, ich wollte nur zu weiteren 
recherchen anregen.

die pt1000 von denen ich vorher geschrieben habe operieren nicht unter 
ungüstigen, sondern unter ungünstigsten bedingungen (z.b. autoklaven). 
dort sind sie, wie du geschrieben hast, mehrfach redundant. vermutlich 
wird daher der drift etwas stärker, das könnte der grund für die 
häufigere notwendigkeit des kalibrierens sein.

von Reinhard Kern (Gast)


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Arc Net schrieb:
> Alle die ich kenne kalibrieren regelmäßig. Einige in ihren eigenen
> Kalibrierlaboren.

Hallo,

kein Widerspruch von meiner Seite - das mit dem Unsinn bezog sich auf 
Privatpersonen. Dass es Firmen mit entsprechenden Anforderungen gibt, 
ist klar, ebenso aber, dass viele technische Einrichtungen solche 
Anforderungen nicht stellen, z.B. eine Galvanik. Ein Kupferbad, das mit 
40 Grad betrieben werden soll, funktioniert auch bei 39 oder 41 Grad 
ununterscheidbar gut.

Die sprichwörtliche deutsche Hausfrau hat keine technische Möglichkeit, 
Temperaturen besser als etwa +- 0,5K zu messen oder zu regeln. Das ist 
aber deutlich ungenauer als die Fertigungsgenauigkeit eines Pt100 
(selbst ohne 1/3 DIN), also könnte man sinnvollerweise nur das 
Vergleichsbad mit dem Pt100 kalibrieren und nicht umgekehrt. Das habe 
ich hier im Forum schon öfter so dargestellt und trotz massiven 
Widerspruchs sehe ich mich bisher nicht widerlegt, auch wenn manche 
behaupten, Messungen mit absoluten Genauigkeiten besser als 0,1K wären 
für sie als Bastler überhaupt kein Problem.

Wie genau die Temperatur eines Pools bekannt sein muss, das muss der 
Fragesteller letzlich selbst entscheiden, ich behaupte dazu nur, wenn er 
unbedingt Zehntel und Hundertsel Kelvin messen will, braucht er die 
Hilfe eines entsprechend eingerichteten Kalibrierlabors. Da würde ich 
mein überflüssiges Geld eher in ein chemisches Labor zur Überwachung der 
Wasserqualität stecken. Aber jedem sein Hobby. Und wenn es, wie aus der 
Fragestellung Auflösung/Genauigkeit zu schliessen, nur darum geht eine 
geile 4stellige Temperaturanzeige zu haben, dann ist die ganze 
Diskussion sowieso überflüssig.

Um noch was Produktives beizutragen: man kann einen nackten Pt100 nicht 
sinnvoll galvanisch trennen, sollte es aber - was heisst, man sollte den 
Messwert vor Ort digitalisieren und den Digitalwert galvanisch getrennt 
übertragen. Oder gleich einen digitalen Sensor verwenden, aber ich kenne 
keinen, der so gute Spezifikationen hat wie Ptxxx.

Gruss Reinhard

von Jack (Gast)


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Lehrmann Michael schrieb:
> Larsen schrieb:
>> Guten Morgen, ich möchte die Temperatur meines Pools an meine selbst
>> gebastelte Hausautomatisierung anbinden.
>
> Jack schrieb:
>> Ich helfe gerne
>>
>> http://www.elecsa.biz/Krabbe-Pool-Schwimmbad-Teich...
>
> FAIL !!!

Oh der schöne Link ist kaputt. Deswegen schreibst du bestimmt fail.

Ist ja klar dass er noch eine Webcam braucht zur optischen Erfassung der 
Thermometernadel :)

Hier eine Alternative:

http://www.softgate.ch/thumb_uc_30007_w575_Topcom_Badethermometer_Ente.jpg

von Michel (Gast)


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Klaus Wachtler schrieb:
> Daß bei Problem bei der Messung mit einem Pt100* ist auch weniger der
> Sensor selbst, als die Elektrnik drumrum.

Das sollte mit einem eng tolerierten Referenzwiderständen in den Griff 
zu kriegen sein.

von Klaus W. (mfgkw)


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.. und dem OPV dazu, und damit ist es unterm Strich viel aufwendiger
als mit einem digitalen Sensor.

Natürlich ist der Weg mit einem Pt* edel, aber ein DS* ist
wesentlich einfacher zu handhaben für jemanden, der sich nicht
wochenlang mit Meßtechnik beschäftigen will. Das müsste man nämlich,
wenn man bei 0 anfängt und mit einem Platinsensor arbeiten
will - sonst ist es Essig mit irgendwas um 1K oder darunter.

von W.S. (Gast)


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Ich möchte hier mal ein bissel in das Horn von Reinhard Kern tuten:

1. PT100 und PT1000 sind a) absolut viel genauer als alle anderen 
Sensortypen und b) auch sehr schön langzeitstabil, wenn sie richtig 
begandelt werden. Dazu gehört, daß sie keiner agressiven Umgebung 
ausgesetzt werden, also z.B. in Glas eingeschmolzen sind oder in 
elektronikverträgliches Silikon eingegossen sind, daß sie keinem 
mechanischen Streß ausgesetzt werden (also Vorsicht, wenn man versucht, 
einen PT in Epoxid einzugießen) und daß sie elektrisch nicht gestreßt 
werden. Die vom Meßstrom verursachte Leistung darf nicht höher sein als 
vom Hersteller freigegeben - sonst ruiniert man den PT auf Dauer.

2. Eine Menge Hersteller sind schlichtweg zu blöd, um das alles zu 
beachten. Bei meiner Heizungsanlage daheim werden z.B. zum Messen fast 
10 Volt an den PT1000 angelegt (hab's selbst gemessen!) und damit man 
den PT damit nicht ausglüht, wird nur alle 10 Sekunden für ne halbe 
Sekunde lang gemessen. Und das von einer RENOMMIERTEN Firma...

3. Wenn man den PT nicht grob mißhandelt, dann braucht er auch nicht 
"nachjustiert" zu werden. Für die oftmals zu schlechte Analogelektronik 
dahinter gilt das jedoch nicht. Die ist in den meisten Fällen die 
Ursache für Driften, Ausfälle usw.

4. Meine Faustregeln zum Umgang mit PT100/1000:
- mach die Meßschaltung so einfach wie möglich, also KEINE OpV's, keine 
Brückenschaltungen, keine analogen Verstärkungen.
- nimm einen geeigneten ADC (SigmaDelta) mit mindestens 19 Bit Auflösung 
und mache jeglichen Abgleich in der Software. Keine Einstellregler im 
Analogtrakt.
- verbrate am Meßfühler nie mehr als 1 mW, besser nur 0.5 mW. Jaa, ich 
weiß, daß damit gerade beim PT100 sehr kleine Meßspannungen 
entstehen.Aber dafür hat man ja einen Sigma-Delta-ADC!
- Im Prinzip braucht man als Meßschaltung wirklich nicht mehr als einen 
guten temperaturstabilen Widerstand. Per ratiometrischer Meßmethode 
reicht der völlig aus. Auch der Absolutwert ist relativ egal, solange 
man zum Einmessen der Schaltung sich mal einen wirklich GENAUEN 100 Ohm 
Widerstand borgen kann, den  man anstelle des PT anschließt. Sowas gibt 
es bei Farnell für rund 15 Euro (für's Stück, nicht für's Dutzend!)

W.S.

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